Voor het eerst is het Japanse onderzoekers gelukt om de revolutionaire CRISPR, of CRISPR/Cas9 gen technologie te gebruiken om de kleur van een sierbloem te veranderen. Onderzoekers van de universiteit van Tsukuba, het nationale onderzoeksinstituurt voor landbouw en voeding (NARO) en de Yokohama City University in Japan hebben de bloemkleur van de traditionele Japanse 'morning glory' veranderd van violet naar wit door een specifiek gen aan te passen. Dit onderzoekt bevestigt naar eigen zeggen het grote potentieel van de CRISPR/Cas9 technologie voor de manipulatie van genen in tuinplanten.
De Japanse 'morning glory', of Asagao, is gekozen voor dit onderzoek omdat het een van de twee traditionele planten is die, die al veel onderzocht is en waarvan de genetica aardig in kaart gebracht is. Het onderzoeksteam was in staat om een specifiek gen te identificeren: dihydroflavonol-4-reductase-B (DFR-B). Dit gen is verantwoordelijk voor de aanmaak van het anthocyanin biosynthesis enzym, welke verantwoordelijk is voor de kleur die de stam, bladeren en bloemen van planten hebben. Er zijn ook twee andere genen die erg lijken op de DFR-B (DFR-A and DRF-C). Het was dus een uitdaging voor de onderzoekers om alleen de DFR-B aan te passen zonder dat de twee andere genen ook veranderden.
De Japanse 'morning glory', of Asagao, is gekozen voor dit onderzoek omdat het een van de twee traditionele planten is die, die al veel onderzocht is en waarvan de genetica aardig in kaart gebracht is. Het onderzoeksteam was in staat om een specifiek gen te identificeren: dihydroflavonol-4-reductase-B (DFR-B). Dit gen is verantwoordelijk voor de aanmaak van het anthocyanin biosynthesis enzym, welke verantwoordelijk is voor de kleur die de stam, bladeren en bloemen van planten hebben. Er zijn ook twee andere genen die erg lijken op de DFR-B (DFR-A and DRF-C). Het was dus een uitdaging voor de onderzoekers om alleen de DFR-B aan te passen zonder dat de twee andere genen ook veranderden.
De CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas9 technologie is gebaseerd op een bacterieel afweringssysteem. Dit bestaat uit twee moleculen die de DNA sequentie aanpassen. Zoals wordt beschreven in de uitgave van het online journal Scientific Reports, hebben onderzoekers een korte DNA sequentie van het DFR-B gen in de Japanse 'morning glory' geselecteerd om het CRISPR/Cas9 systeem te injecteren. Zoals verwacht konden onderzoekers het DFR-B enzym met succes deactiveren, waardoor 75% van gebruikte planten een groene stam en witte bloemen kregen.
Op dit moment is de CRISPR/Cas9 technologie nog niet 100% accuraat. Dit betekent dat niet alle planten in de studie met succes genetisch gemodificeerd zijn. Het mutatiepercentage, 75% van de planten, is echter relatief hoog.
Bron: University of Tsukuba (Rebecca Harcourt)